这都是桥梁设计大佬的经验:布梁、横坡、过渡墩盖梁配筋、支承、桥台……

这都是桥梁设计⼤佬的经验:布梁、横坡、过渡墩盖梁配筋、⽀承、桥台……
1、弯斜桥的布梁⽅法
装配式桥梁处在平曲线上时,桥梁的布孔⼀般有径向法和平⾏法两种。径向法适⽤范围较⼴,但有时平⾏法也很⽅便。
1、平⾏布置法:
定义:即以桥中⼼处横桥向墩轴线为基准,桥梁各墩台的中⼼线与基准线平⾏的⼀种布置⽅法。
特点:各跨梁的长度均相同,桥墩盖梁长度也相同。梁可按标准跨径和桥交⾓进⾏预制安装。主梁结构形式相对较少。
适⽤范围:适⽤于曲线半径较⼤时,3跨及以下的中、⼩跨径桥梁。
举例说明,桥跨组合为3x30mT梁,先简⽀后连续,桥宽12m,处在R=500m的圆曲线上,采⽤平⾏布置法。各墩台中⼼线与基准的桥中⼼线平⾏。
可以看出各跨梁内的长度均相同(边跨均为29.606m,中跨均为29.296m),桥墩盖梁的长度也相同(均为10.85m)。
由此可见,当桥梁跨数为3跨及以下时,选择平⾏布置是很⽅便的,⼤⼤减少了梁长⽅⾯的种类,施⼯更加便利。
缺点:⽽随着跨数的增多,虽然仍可在很⼤程度上保证梁长相等,但平⾏法的缺点也显现出来:平⾏布置会导致墩台尺⼨的变化,造成桥墩盖梁种类的增多,反⽽不利于设计与施⼯,同时桥墩位置也开始“跑偏”。
举例:7孔30mT梁,分成两联设计,采⽤平⾏法布梁。可以看出,3、2、1号墩尺⼨各不相同,且桥墩盖梁中⼼往曲线内侧“跑”,形成跑偏情况。如1号墩盖梁外侧距路线中⼼线为554cm,盖梁内侧则为564cm。
2、径向布置法:
定义:即桥梁各墩台的中⼼线均指向圆⼼,斜桥时各墩台中⼼线则以其径向线旋转相同⾓度。
特点:同跨内的每⽚梁理论梁长不相同,且各⽚梁两端的斜⾓不同。但由于现浇段的存在,当曲线半径较⼤,内外弧长差值不⼤时,可通过调整现浇段来实现预制梁长⼀致。各桥墩盖梁长度相同。
适⽤范围:曲线半径不⼤,跨数较多时,采⽤径向布置法较为适宜,尤其是对于同时处在圆曲线和缓和曲线的桥来说,该⽅法应⽤得最多。
3、径向布置法—预制梁长处理:
措施1(调整现浇段):当曲线半径较⼤时,可通过调整封锚段长度(结构连续时为墩顶现浇段)来适应梁长变化,实现标准预制梁长。
注意要点:
(1)端隔板及梁体的端⾯线正做。
(2)现浇段的调整应在⼀个合理范围内,即应考虑盖梁宽度限制、现浇段钢筋的连接和⽀座布置需求等。
根据预制梁的结构,锚固段或现浇段的变化值△L常按12.5cm控制,
根据预制梁的结构,锚固段或现浇段的变化值△L常按12.5cm控制,
上述公式反映的是采⽤调整现浇段时桥跨L与半径R、桥宽W间的限制关系。下表给出常⽤跨径的W/R限值。当⼩于下表限值时,采⽤调整现浇段⽽保持预制梁长⼀致的⽅法是可⾏的。当同跨径的多座桥梁W/R值均满⾜限值且相差不⼤时,可将预制梁长取为同⼀个值,以⼤幅减少预制⼯作量。
措施2(调整跨中直线段):当曲线半径较⼩时,建议通过调整跨中直线段长度来适应梁长变化。变化段应设在跨中横隔梁与其两侧横隔梁间。
注意要点:
(1)端隔板及梁体的端⾯线根据梁端⾓进⾏预制。
(2)对于跨中有横隔板的结构,宜保持中隔板正作,并且横桥向应⼀⼀对应,以保证横桥向衔接顺畅。
4、梁体平移:
梁体平移的提出:弯桥曲线半径较⼩,跨径较⼤时,⼀是外边梁的翼缘长度(⽮⾼)可能超过标准梁设计的范围,桥⾯板需重新计算⽽不能完全利⽤标准图的桥⾯板钢筋;⼆是内边梁的翼缘长度被“吃掉”较多,甚⾄可能切⼊梁肋。此时采⽤梁体整体向曲线外侧平移的处理⽅式,可解决上述问题。
举例说明:弯桥曲线半径R=200m,桥宽12m,跨径L=30m,标准横断⾯布置如下图。
实例问题:当采⽤标准横断⾯布置时,其平⾯情况如下图所⽰。但这样布置带来的问题是:在跨中处,外边梁的翼缘长度将达到177.6cm,⽐标准梁增加了57.6cm;⽽内边梁的翼缘长度减少为65.1cm,⽐标准梁减少了54.9cm。这样内外侧边梁的翼缘长度增加或减少得太多,不能适⽤标准梁的设计。
解决思路:采⽤梁体整体平移⼀定距离的⽅式,则可将内、外边梁的跨中翼缘长度控制在合理范围内,以便于充分利⽤标准梁的配筋及不触及梁肋本⾝。如本例,将梁⽚整体往曲线外侧平移30cm,则外边梁的翼缘长度将为147.7cm,内边梁的翼缘长度将为95cm,均在合理范围内。但需注意的是下部结构(如盖梁长度、桥墩位置)需根据梁体的平移进⾏相应变化。
5、梁体平移对下部结构的影响:
梁体平移后,梁体中⼼线与桥⾯中⼼线必然存在差值e,此时下部结构应进⾏相应变化。可将下部结构整体往梁体平移的⽅向平移⼀样的值,使桥墩中⼼线与梁体中⼼线对齐,使盖梁挡块位置满⾜梁体安放的要求。这种处理办法,桥墩盖梁结构⽆需特殊设计,仅需注意桩位坐标放样及相关⾼程计算即可。
当梁体平移值不太⼤时,可考虑将内、外侧挡块按不等宽制作,满⾜梁体平移后的安放。
2、变宽桥的布梁调整
⽴交中常出现加宽、变宽桥,从经济和施⼯⾓度考虑,⾸选装配式桥梁,只有当桥宽变化剧烈或对景观有特别⾼的要求时,才考虑采⽤现浇梁。
当桥宽变化较⼩时,可通过⼀⽚梁来调整,如调整边梁的悬臂尺⼨或边梁与中梁的湿接缝宽度。
当变化较⼤时,需利⽤横向湿接缝来调整。采⽤此⽅法时的⼀个重要原则就是完全利⽤标准预制主梁,将变化⼯作全部
当变化较⼤时,需利⽤横向湿接缝来调整。采⽤此⽅法时的⼀个重要原则就是完全利⽤标准预制主梁,将变化⼯作全部放到现浇⼯程中。选择梁⽚时,⼀般选择密布,湿接缝⽐标准宽度⼩,结构更安全。但湿接缝的宽度也要满⾜该处钢筋搭接或焊接长度的要求,⼀般湿接缝宽度控制在45~90cm。超出此范围可考虑加梁⽚。
当变化⾮常⼤时,还可结合梁体尺⼨调整来适应变宽需求。
变宽桥,预应⼒结构连续时,必须保证⼀联梁⽚数相同。简⽀时,可考虑各跨梁⽚数不同。
3、横坡形成原则
1、空⼼板预制及桥⾯横坡调整:
⽅式⼀(梁体旋转法):由于板宽较窄,预制板⼀般采⽤等厚度的平坡制作。⽽后可采⽤板的整体“旋转”实现桥⾯横坡。实际上依靠板底楔块、垫⽯的共同作⽤,在板安放后,形成板的顶、底⾯均是i%的横坡,同时板上的桥⾯铺装层等厚。
此种⽅式最为常见,尤其是桥⾯横坡较⼤时,否则桥⾯铺装不好处理,且影响板间的铰缝连接性能。
⽅式⼆(梁体平置法):预制板采⽤等厚度的平坡制作。各块板则采⽤平置安放,板底不做楔块⽽盖梁顶浇筑垫⽯,形成“错台”放置的板,板顶形成锯齿状,板上铺装层不等厚。对于⼩跨径的桥,当横坡较⼩时,可考虑采⽤此种⽅式,以避免板底楔块预制的⿇烦。
2、T梁预制及桥⾯横坡调整:
相对于空⼼板⽽⾔,T梁的横向湿接缝要宽很多,因此在桥⾯横坡的调整⽅⾯情况也复杂些。
正常路拱条件下桥⾯横坡为2%,因此常将预制T梁的顶⾯横坡设为2%,马蹄底⾯则设为平坡。院通⽤图及部颁通⽤图均采⽤此种处理⽅式。
但⼭区公路中,桥梁常处在平曲线上,桥⾯存在超⾼变化,其桥⾯横坡往往不是2%。如何实现各种情况下的桥⾯横坡呢?在⼀孔桥跨内,桥⾯横坡可能出现的情况有:
情况1:正常路拱段2%桥⾯横坡。
情况2:等超⾼段i%桥⾯横坡。
情况3:同⽅向的变坡段上。
情况4:反⽅向的变坡段上。
情况1:正常路拱段2%桥⾯横坡
由于T梁顶按2%横坡预制,梁底平坡,故可将盖梁顶设成与当地桥⾯横坡同坡(即2%),各⽀座垫⽯设为等⾼,梁底平置,则梁顶⾃然形成2%横坡,桥⾯铺装层等厚,各梁体横向湿接缝连接平顺。
情况2:等超⾼段i%桥⾯横坡。有以下两种⽅式可以实现:
(1) 梁体旋转法:将盖梁顶设成与当地桥⾯横坡同坡(即i%),梁体沿顶⾯中⼼整体“旋转”到当地桥⾯横坡i%,梁体底⾯则形成了(i-2)%的坡度。通过梁底楔块及⽀座垫⽯调整,保证了桥⾯铺装层等厚,横向湿接缝连接平顺。但由于梁体的旋转,内、外侧翼缘需增减△L=梁⾼hx(i-2)%。
情况3:同⽅向的变坡度段上
相邻两墩台的当地桥⾯横坡分别为i1%、i2%(i1%>i2%),⽅向相同。可采⽤旋转⽅式实现横坡,梁体沿顶⾯中⼼整体“旋转”到前后墩台桥⾯平均横坡0.5(i1+i2)%。这样能减少桥⾯铺装层的厚度差别,增减变化值为△t1=0.5x预制梁宽x0.5(i1-i2)%。同时前后两墩台盖梁分别按当地横坡i1%、i2%浇筑。
情况4:反⽅向的变坡度段上。
相邻两墩台的当地桥⾯横坡分别为i1%、i2%,⽅向相反。⼀般也可采⽤上述旋转⽅式实现横坡,也可采⽤梁体平置⽅式。同时前后两墩台盖梁分别按当地横坡i1%、i2%浇筑。但当坡差很⼤时,均会出现铺装层严重不⾜的情况。⼀般当最薄处⼩于7cm时,建议看能否调整超⾼渐变率,以减⼩前后坡差。
3、⼩箱梁预制及桥⾯横坡调整:
⼩箱梁的预制:院通⽤图及部颁通⽤图预制⼩箱梁采⽤的处理⽅式不尽相同:
(1)部颁通⽤图将预制梁顶⾯设为2%横坡,梁底设为平坡。形成横坡的⽅式与T梁相同,此处不再重复。
(2)院通⽤图是将⼩箱梁的顶、底⾯均按平坡预制。通过梁体旋转的⽅式形成横坡。由于梁体的旋转,内、外侧翼缘需增减△L=梁⾼hxi%。当桥⾯横坡i%较⼤时,需要充分注意翼缘的变化。
4、仅靠调整铺装层形成桥⾯横坡:
当桥梁宽度不宽且为双向横坡时,可采⽤梁底、盖梁顶均平置,⽽完全利⽤铺装层的不等厚来实现桥⾯横坡。但要注意的是,铺装层的最⼤厚度要控制好。
5、桥⾯横坡调整总结:
装配式桥梁的横向分块制作,带来了在桥⾯横坡变化时,横坡形成的难度。产⽣了多种⽅法来实现桥⾯横坡,但⽆论怎样调整,其⾸要的原则必须是:
所有⽀座的安放必须保证平置,即⽀座垫⽯顶必须保证⽔平。
同时尽量减少梁底楔块设置的复杂性,减少盖梁顶⽀座垫⽯的种类。
必须保证最⼩的铺装层厚度,并兼顾最⼤铺装层的厚度。
横坡的实现⽅法还必须有利于横隔板的连接浇筑。
4、过渡墩盖梁的配筋⽅式
1、过渡墩盖梁形式:
当⼤跨径接⼩跨径时,由于上部结构建筑⾼度不同,常常使得过渡墩盖梁两侧⾼度不同,形成了所谓的“⾼低盖梁”,也叫“L形盖梁”。
当两侧结构建筑⾼度相同不⼤(<20cm)时,可通过加⾼矮梁侧⽀座垫⽯的⾼度,来适应盖梁两侧梁⾼的不同。
2、过渡墩盖梁预偏⼼:
过渡墩盖梁,应根据左右侧恒载⽀反⼒的⼤⼩,确定是否需设置预偏⼼。
当上部结构在⽀承线处的⽀反⼒P1、P2对桥墩产⽣的弯矩相差不⼤时,为简化施⼯可忽略预偏⼼的设置。
如果P1、P2对桥墩产⽣的弯矩较⼤时,为了减少顺桥向桥墩的受⼒,需要设置预偏⼼,并适当考虑部分活载反⼒差。设置预偏⼼的桥墩,其盖梁宽度既要考虑主梁
端部⾄盖梁边缘的最⼩搁置长度,还要保证垫⽯
边缘⾄盖梁边缘的距离不⼩于10cm,便于后期换⽀座。
3、过渡墩盖梁配筋⽅式:
盖梁式配筋:
此种⽅式与等⾼度盖梁的配筋相似。其配筋原则为⾼盖梁处按⾼⾻架配筋,低盖梁处按低⾻架配筋,最终盖梁形成⾼低⾻架形式。
盖梁加⾼块作为L形盖梁的⼀部分⼀起参与受⼒。盖梁上缘所需配筋仅设置在⾼出部分的宽度范围之内,较低侧参照其配筋率配置钢筋,下缘配筋则设置在盖梁全宽范围内。
缺点:随着加⾼块⾼度的增加,⾼低部分负弯矩处应⼒分配不够明确,最终可能导致⾼盖梁部分配筋不⾜。盖梁式的应⽤范围较窄,同种形式的主梁跨径不宜超过两个等级,不同形式的主梁⾼差不宜超过50cm。
背墙式配筋:
低侧盖梁的配筋同等⾼度盖梁,⾼出的部分可按背墙的配筋进⾏。其配筋原则是将低侧盖梁⾻架钢筋按全宽布置,⾼出的部分则按背墙进⾏配筋。
当盖梁边中⽐较⼤时,应注意⾼出的部分其顶缘配筋是否⾜够。
缺点:对于这种盖梁形式,由于背墙处刚度较⼤,与整体L形盖梁的变形不协调,为避免背墙处的不规则裂缝,通常应在背墙处设置施⼯断缝。
优点:对于背墙式配筋来说,其受⼒情况⽐盖梁式配筋明确,在墩顶设置断缝的背墙部分不⽤考虑负弯矩的影响。背墙式配筋的应⽤范围较⼴,同种形式的主梁跨径不宜超过三个等级,不同形式的主梁⾼差不宜超过90cm。
垫⽯式配筋:
与背墙式配筋基本相同,但对⾼出的部分,将其与垫⽯⼀起考虑,形成了更⾼的垫⽯。其配筋原则是将低侧盖梁⾻架钢筋按全宽布置,⾼出的部分则分成若⼲块,并按垫⽯(局部承压构件)进⾏配筋。
当盖梁边中⽐较⼤时,应注意⾼出的部分其顶缘配筋是否⾜够。
对于垫⽯式配筋来说,其受⼒情况更加明确:盖梁作为主受⼒构件,垫⽯仅为局部承压构件。因此有条件时,尽量采⽤垫⽯式配筋。建议两侧主梁⾼差不宜超过20cm。
5、固定⽀承系统及桥台背墙
固定⽀承系统总⾼度:

本文发布于:2024-09-20 12:29:29,感谢您对本站的认可!

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